单对线以太网物理层模拟前端设计思考

单对线以太网是近年来新兴的以太网技术,随着汽车自动驾驶和工业物联网的高速发展,凭借上层应用扩展和底层布线上的绝对优势,正在大规模应用。单对线以太网物理层模拟前端技术是实现单对线以太网通信的关键基础技术。本文讲述了现有单对线以太网物理层模拟前端相关的标准,架构及相关模块设计技术,重点对发射器TX和接收器RX关键模块的现有实现技术及其优缺点进行了列举分析。发射器TX电流模结构易于实现高精度但功耗效率低,电压模结构精度略低但功耗效率更高;接收器RX的设计围绕模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)展开,ADC决定着整个RX的性能、功耗、面积和复杂度,分段和重新装配(Segmentation And Reassembly,SAR)ADC是首选结构,应用上限不断提高。由此进一步明确了在高性能、低功耗、小面积的单对线以太网物理层模拟前端设计中的挑战。

海思机顶盒芯片解决方案 持续支持运营商业务创新

机顶盒及操作系统演进趋势 机顶盒：单向机顶盒、双向机顶盒、融合终端、智能＋云终端。

低面积低功耗的定点数指数计算方法及其VLSI实现

现有的坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法计算二进指数时,需要采用乘法器进行换底操作,增大了硬件消耗。为了解决此问题,提出了全新的可直接用于计算二进指数的二元双曲旋转CORDIC(BHR CORDIC)算法,得到了定点数指数计算单元,并将其描述成Verilog硬件描述语言(HDL)。基于65 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,对提出的定点数指数计算单元进行综合,结果表明:相较于现有技术,基于BHR CORDIC定点数指数计算单元的超大规模集成电路(VLSI)的实现,可节约11.92%的面积和7.63%的功耗,且频率提升2.45%。

传送流无缝拼接技术

明确了在MPEG-2传送流(TS)无缝拼接技术中拼接点选择、信息一致性、音视频同步和缓冲区溢出等关键问题,并针对上述问题提出了基于系统层和基于基本层的无缝拼接方案.基于系统层的方案算法简单,计算量小,运算速度快,但对拼接点的选择要求较高,灵活性较差;基于基本层的方案能够实现以帧为单位的无缝拼接,可以随意选择拼接点,但需用到转换编码技术,算法较复杂,计算量较大.实验表明,2种方案都可以实现TS流无缝拼接,得到的拼接流符合MPEG-2标准.

基于视觉显著计算的图像语义检索方法

网络标签已经开始广泛地用于图像内容的标注和分享,由于图像本身的差异和人们对图像的不同理解,对图像语义检索提出了新的挑战。该文首先引入视觉显著模型,突出图像的显著信息;然后提取视觉显著特征,建立图像内容的相似关系;最后基于随机漫步模型平衡图像内容及网络标签间的关系。实验表明该文提出的方法能够有效地实现图像的语义理解并用于图像检索。

基于VMM的流量管理芯片验证

流量管理芯片的验证是目前业界的热点与难点,验证工程师们一直在努力寻找用于流量测量的较好方法。采用System Verilog语言,基于Synopsys公司最新推出的验证方法学VMM,提出一种用于流量管理芯片验证的分层次验证环境。该环境对流量测量方法进行重点研究,放弃采用参考模型的传统验证思路,提供一种参考基准可变,时间窗位置可移,长度可调的,可在不同设计间高度重用的流量检测机制。该验证环境及验证方法在海思半导体某流量管理芯片开发过程中的成功应用,保证了芯片开发质量,缩短了项目开发周期,为其他同类芯片的开发提供了强有力的支持。

基于Toeplitz矩阵重构的相干信源DOA估计算法

提出了一种基于Toeplitz矩阵重构的相干信号源DOA估计算法。首先对各个阵元的接收数据与参考阵元(第一个阵元)的接收数据的相关函数进行排列,形成HermitianToeplitz矩阵,然后通过奇异值分解可以得到信号子空间和噪声子空间,从而实现相干信源的DOA估计。该算法在不减少阵列有效孔径的情况下,增加了可估计相干信号源数目,并在低信噪比条件下能够得到较好的估计性能,计算机仿真结果证实了算法的有效性。

一种基于Toeplitz矩阵重构的相干信源DOA估计算法

提出一种基于Toeplitz矩阵重构的相干信号源DOA估计算法。首先对各个阵元的接收数据与参考阵元(第一个阵元)的接收数据的相关函数进行排列,形成Hermitian Toeplitz矩阵,然后通过奇异值分解可以得到信号子空间和噪声子空间,从而实现相干信源的DOA估计。该算法在不减少阵列有效孔径的情况下,增加了可估计相干信号源数目,并在低信噪比条件下能够得到较好的估计性能,计算机仿真结果证实了算法的有效性。

传感器网络技术与标准化连载(四) 传感器网络通信与信息交互技术解析

通信与信息交互是传感器网络的核心技术和协议。概述了传感器网络的标准化现状,对传感器网络标准体系中涉及通信与信息交互的相关技术进行分析。重点分析了主要标准技术方案和关键技术,指出传感器网络面临的主要技术挑战。

延迟约束下的功耗与热感知NoC映射

随着片上网络(NoC)集成度的提高,功耗逐渐成为设计的焦点。此外,由于工艺尺寸的进一步缩小,芯片的功耗密度逐渐增加,使得芯片温度急剧上升。本文考虑了链路功耗和静态功耗,提出了一种延迟约束下的针对功耗和温度的NoC多目标映射方法。该方法基于遗传算法,使用数组方式编码染色体,并采用非常规的交叉和变异运算因子。实验结果表明,本文的多目标算法与单目标遗传算法相比,在只增加0.3%功耗的情况下能降低3.9%芯片峰值温度。

H.264/AVC帧内预测技术研究

H.264/AVC视频编解码标准中,帧内预测是很重要的一部分。本文分析研究了H.264/AVC中的帧内预测过程以及目前帧内预测研究的新进展。

基于FPGA的关键词识别系统实现

随着微电子技术的高速发展,基于片上系统SOC的关键词识别系统的研究已成为当前语音处理领域的研究热点和难点。运用Xilinx公司ViterxⅡ Pro开发板作为硬件平台,结合ISE10.1集成开发环境,完成了语音帧输出、MFCC、VQ和HMM等子模块的设计;提出了一种语音帧压缩模块架构,有效实现了语音帧信息到VQ标号序列的压缩,实现了由语音帧压缩模块和HMM模块构建的FPGA关键词识别系统。仿真实验结果表明,该系统具有较高的识别率和实时性,为关键词识别系统的FPGA硬件电路的实现研究提供了实例。

利用参考像素相似度检测的帧内预测编码

为进一步提高帧内预测的编码性能,提出一种新的帧内预测算法。算法对用于预测的参考像素进行相似度检测,当参考像素相似度高时,直接使用平均模式预测,省略了用于编码预测模式的比特,节省了码率,并减少了用于率失真优化所需的计算量,降低了计算复杂度;在各参考像素差异较大时,则按H.264/AVC中率失真优化的方法进行模式选择。实验结果表明,该算法在同样的峰值信噪比(PSNR)下,平均码率降低1.42%,编码速度提高了32.2%。

多向格型微分和竞争抑制的角点检测改进方法

为了去除图像锯齿边缘的伪角点,减少平滑缓变角点的重复检出,提出了多向格型微分(DLD)算子,结合"胜者全取"(WTA)的竞争抑制策略,改善角点检测的性能.首先,针对锯齿失真,提出一种基于Directionlet分解的微分算子,其多向格型复合表示能实现任意方向图像边缘的无锯齿结构分解,很好地抑制锯齿特征的伪角点现象.其次,针对缓变角点,提出竞争响应抑制法,它根据DLD响应值定义一个以邻域尺寸为约束条件的角点相似度,相似角点通过WTA策略合并。实验结果表明,联合DLD的GLCP检测器和FAST检测器能分别使误检和漏检综合评价指标ACU值提高12.14%和6.32%,改善效果明显.

窄带电力线通信中对抗突发脉冲的信道估计方法研究

在窄带电力线通信系统中,时域突发脉冲是影响性能的最主要干扰之一。该系统中采用OFDM多载波方式,接收机在频域进行处理时,时域突发脉冲在FFT之后会扩展到整个频段上,进而严重影响系统的性能。因此,接收端需要采取有效的干扰消除机制。置零算法因其操作简单被广泛应用,然而,这种非线性操作会引入载波间干扰(ICI),导致系统信道估计准确性降低和BER性能变差。本文在此种条件下提出一种新的信道估计方法,迭代消除信道估计中的ICI部分,来降低突发脉冲的影响。仿真结果表明本文提出的改进方案可以有效提高信道估计的准确性,并使系统性能相应提升。

一种快速帧内预测算法

为进一步提高帧内预测的编码性能,提出一种新的帧内预测算法。该算法对用于预测的参考像素进行相似度检测,当参考像素相似度高时,直接使用平均模式预测,省去了用于编码预测模式的比特,节省了码率,并降低了计算复杂度。实验结果表明,该算法在同样的峰值信噪比(PSNR)下,平均码率降低了1.42%,编码速度提高了32.1%。

一种智能电视操作系统测试平台的设计与实现

智能电视操作系统作为面向智能电视终端的专用操作系统,管理数字电视接收终端的硬件、软件和数据等资源,控制程序运行,并为其他应用软件提供支撑。本文详细介绍了智能电视操作系统的软件架构及其特点,研究分析了智能电视操作系统的测试模型,重点介绍了一套智能电视操作系统测试平台的设计和实现方式,最后阐述了智能电视操作系统接口测试用例的设计方法。

新一代网络化广播标准中数据链路传输的ROHC-U压缩技术

ROHC(Robust Header Compression)是IETF任务组定义的一种无线链路协议头压缩机制,基于协议头的冗余信息进行压缩,在不影响传输业务Qo S的情况下高效利用了可用带宽,新一代广播系统美国ATSC3.0标准中的物理层采用了该技术对多格式输入数据进行封装压缩。本文以ROHC-U单向包头压缩技术为研究对象,搭建压缩效率分析平台,对比了不同压缩类型和不同压缩数据包大小的压缩效率,给出了新一代广播系统应用ROHC单向包头压缩带来的系统带宽增益。

AVS标准中的灵活条带结构

通过对AVS和H.264/AVC中条带层语法的比较分析,针对现有条带相关技术的不足,在图像层和条带层之间,提出了灵活条带集技术。通过辅以非均衡差错保护策略,采用灵活条带集技术可以增强关注区域的抗误码能力。同时,可通过对条带集量化参数的调整实现基于区域的变质量编码,在总码率相当的情况下大大增强了关注区域的主客观质量。

未来的chiplet技术:封装、互连与电源供给

Chiplet技术是集成电路在后摩尔时代重要的发展方向,其灵活性高、成本低的优势受到业界的广泛关注。Chiplet技术尚处于大规模应用的初期阶段,进一步的发展面临两大挑战:不同芯片之间的互连与高效电源供给。本文从封装、互连、电源3个关键技术出发,探讨了2D/2.5D封装形式的特点与应用,比较了串行与并行两种互连方案的优缺点并提出了协同设计与优化的思路,总结了技术方案,介绍了片上低压差线性稳压器、集成式稳压器等3种电源供给方案。本文结合对chiplet在业界最新应用如Zen架构、UCIe协议等的分析,指出了未来chiplet技术的发展方向与路线。